## Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Energi Alternatif Aerator Untuk Meningkatkan Kualitas Air Kolam Ikan Hias Berukuran Kecil
Zaenal Arifin 1) , Bagus Argo Saroso 2) , Agung Kurniawan 3) , dan Farhan Dio Ageftry 4) 1,2,3,4) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Dian Nuswantoro e-mail: xzaenal@dsn.dinus.ac.id 1) , argosaroso@gmail.com 2) , agungkrn73@gmail.com 3) , farhanageftry@gmail.com 4 )

## ABSTRACT
Aerator  has function  to  supply the dissolved oxygen in  the water is very important for the survival of  fish, therefore the aerator is required to be on for 24 hours. However, due to depending on PLN electricity, when there is a power outage for a long  period  of  time,  the  aerator  can't  supply  dissolved  oxygen  into  the  pond  and  the  oxygen  supply  in  the  pond  will  drop drastically. This is dangerous because it can threaten the survival of ornamental fish. Therefore, an energy supply system is needed that can supply electrical energy to the aerator to replace the dependency electricity from PLN. This tool is designed to use a power supply from solar panels so that it is not affected in the event of a PLN power outage, and can always supply dissolved oxygen levels for the survival of ornamental fish. In addition, this tool is also equipped with a monitoring system based on the Nodemcu ESP8266 Microcontroller which is displayed via the Thingspeak server. The monitoring system used in this tool uses a PH sensor and a temperature sensor. The use of PH sensors and temperature sensors because the level of acidity (PH) and temperature are one of the parameters of water quality other than dissolved oxygen. When the aerator is on, the information on the pool water will be read through the PH sensor and temperature sensor.
Keywords: Aerator, Nodemcu esp8266, PH sensor, temperature sensor, Thingspeak, Solar Panel.

## ABSTRAK
Fungsi aerator untuk memenuhi kebutuhan kadar oksigen terlarut dalam air sangat penting untuk kelangsungan hidup ikan di dalam kolam, maka dari itu aerator diharuskan untuk menyala selama 24 jam penuh. Namun, dikarenakan bergantung kepada listrik  PLN, maka ketika terjadi pemadaman listrik dalam jangka waktu yang panjang, maka aerator tidak dapat menyuplai kadar oksigen terlarut ke dalam kolam dan suplai oksigen dalam kolam akan turun drastis. Hal  ini berbahaya karena dapat mengancam kelangsungan hidup ikan di dalam kolam. Oleh karena itu dibutuhkan sistem suplai energi yang bisa menyuplai energi listrik kepada aerator untuk melepas ketergantungan listrik dari PLN. Pada penelitian ini didesain menggunakan suplai daya dari panel surya agar tidak terpengaruh jika terjadi pemadaman listrik PLN, dan dapat selalu menyuplai kadar oksigen terlarut untuk kelangsungan hidup ikan didalam kolam. Desain atau rancangan produk ini menggunakan panel surya 100Wp dengan  baterai  kapasitas  baterai  vrla  12V  70AH  yang  digunakan  untuk  mensuplai  aerator  dengan  kebutuhan  daya  25watt selama 24 jam untuk kolam berukurana 5 x 2 m 2 . Selain itu produk yang dihasilkan juga dilengkapi dengan sistem monitoring berbasis Mikrokontroller Nodemcu ESP8266 yang ditampilkan lewat server Thingspeak. Sistem Monitoring atau pemantauan yang digunakan pada alat ini menggunakan sensor PH dan sensor suhu. Digunakannya sensor PH dan sensor suhu dikarenakan tingkat keasaman (PH) dan suhu adalah salah satu parameter kualitas air selain oksigen terlarut. Ketika aerator menyala maka informasi pada air kolam akan dibaca melalui sensor PH dan sensor suhu.
Kata Kunci : Aerator, Nodemcu esp8266, sensor PH, sensor suhu, Thingspeak, Panel Surya

## I. P ENDAHULUAN
ebutuhan oksigen terlarut dalam kolam ikan hias sangat  penting  untuk  keberlangsungan  hidup ikan-ikan  tersebut,  karena  itu  dibutuhkan  alat yang  dinamakan  Aerator.  Aerator  merupakan alat untuk meningkatkan kadar oksigen pada air kolam ikan  [1].  Cara  kerja  dari  aerator  yaitu  dengan  cara membuat permukaan air semaksimal mungkin bersinggungan  dengan  udara.  Berdasarkan  pentingnya fungsi  aerator  untuk  memenuhi  kebutuhan  kadar oksigen  terlarut  dalam  air,  maka  dari  itu  aerator diharuskan untuk menyala selama 24 jam penuh. Untuk menyalakan aerator maka dibutuhkan suplai listrik dari PLN, sedangkan ketika terjadi pemadaman listrik maka itu  dapat  mengancam  kelangsungan  hidup  ikan  hias. Maka  diperlukan  energi  alternatif  pengganti  suplai listrik dari PLN.
Energi  Surya  merupakan  sumber  energi  yang  tidak terbatas  dan  tidak  akan  pernah  habis  ketersediaannya dan energi ini juga dapat di manfaatkan sebagai energi
alternatif  yang  akan  di  ubah  menjadi  energi  listrik, dengan  menggunakan  panel  surya.  Energi  Surya sebagai  sumber  energi  listrik  alternatif  dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang memerlukan energi listrik, namun terkendala dengan ketidak tersediaannya energi listrik [2]. Panel Surya adalah alat yang berfungsi untuk  mengkonversi  energi  cahaya  matahari  menjadi energi listrik. Untuk memanfaatkan potensi energi surya ada  dua  jenis  teknologi  yang  sudah  diterapkan  yaitu energi surya termal dan energi surya fotovoltaik [3].
Aerator yang akan dikembangkan pada penelitian ini menggunakan  tenaga  surya  sebagai  energi  alternatif penganti listrik dari PLN. Manfaat yang didapat dengan aerator  dengan  energi  surya  yaitu  dapat  menghemat biaya  listrik  jika  dibandingkan  dengan  penggunaan energi  listrik  yang  berasal  dari  PLN.  Alasan penggunaan  solar  cell  adalah  panel  surya  cocok diterapkan  di  Indonesia,  karena  letak  Indonesia  yang berada  dikawasan  khatulistiwa  dan  memiliki  iklim tropis [4].
K

## II. D ESAIN S ISTEM

## A. Blok Diagram Alat
Pada blok diagram menjelaskan bahwa, panel surya digunakan  sebagai  suplai  daya  untuk  aerator  dan mikrokontroller  ESP8266.  Pada  sistem  monitoring, Mikrokontroler  akan  mengolah  data  yang  berasal  dari sensor  berupa  suhu  dan  PH  pada  kolam  ikan  lalu kemudian ke server Thingspeak melalui internet untuk ditampilkan

## Gambar 1. Blok diagram alat

## B. Komponen Alat
Adapun  komponen  yang  digunakan  pada  alat  ini adalah sebagai berikut.
a. Aerator Pompa Udara
Aerator  pompa  udara  merupakan  sebuah  mesin yang berfungsi
untuk menyalurkan atau mengalirkan  udara  ke  dalam  air.  Aerator  yang digunakan berdaya 25watt yang mampu mensuplai  oksigen  terlarut  pada  kolam  dengan ukuran 5 x 2 m 2 .
Gambar 1. Aerator dengan daya 25Watt
b. Panel Surya
Panel  Surya  merupakan  alat  yang  berfungsi mengkonversikan  energi  yang  terkandung  pada cahaya  matahari  menjadi  energi  listrik.  Pada proyek ini menggunakan panel surya Polycrystalline 100Wp [5].

## Gambar 2. Panel Surya 100Wp
Dibawah ini merupakan tabel spesifikasi panel surya type Polycrystalline
Tabel 1. Data Spesifikasi Panel Surya Type Polycrystalline Maximum Power (Pmax) 100Watt
Open CircuitVoltage (Voc)  21,60Volts Short Circuit Current (Isc)  6,32Ampere
Max PowerVoltage (Vpm)  17,40Volts
Max Power Current (Imp)  5,75Ampere
c. Solar Charge Controller
Solar  Charge  Controller  (SCC)  merupakan sebuah  kompenen  elektronik  yang  berfungsi untuk mengatur arus listrik yang akan disalurkan ke dalam baterai. Ketika panel surya memperoleh energi dari cahaya matahari pada siang hari, alat ini otomatis bekerja dan mengisi (charge) baterai dan  menjaga  tegangan  baterai  agar  tetap  stabil. SCC yang digunakan yaitu SCC PWM 30A [6].

## Gambar 3. SCC PWM 30A
d. Baterai
Baterai  dalam  sistem  PLTS  berfungsi  untuk tempat penyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh  panel  surya  saat  siang  hari  agar  bisa digunakan  pada  malam  hari  [7].  Baterai  yang digunakan sebesar 12V 70AH.

## Gambar 4. Baterai VRLA 12V 70AH
e. Inverter
Inverter  merupakan  alat  atau  komponen  yang berfungsi  untuk  mengubah  arus  searah  atau  DC (Direct  Current)  yang  disimpan  didalam  baterai menjadi arus listrik bolak-balik atau (Alternating Current)  pada  sistem  PLTS  ini  mengunakan Inverter 500W.
Gambar 5. Inverter Continous Output 500W
f. Miniature Circuit Breaker (MCB) MCB  (Miniature  Circuit  Breaker)  berfungsi sebagai  sistem  proteksi  di  dalam  instalsi  listrik jika terjadi beban berlebih atau korsleting.

## Gambar 6. MCB
g. NodeMcu ESP8266
NodeMCU  ESP8266  merupakan  sebuah  modul yang  terdiri  dari  NodeMCU dan  mikrokontroler ESP8266.  Dalam  board  ini  NodeMCU  dan ESP8266 langsung di letakkan dalam satu tempat sehingga  kita  tidak  perlu  membelinya  terpisah ataupun merangkainya  lagi, ESP8266 dirancang agar Wi-Fi terintegrasi secara langsung, sehingga ESP8266 tidak memerlukan modul Wi-Fi [9].
Gambar 7. NodeMCU ESP8266
h. Sensor Suhu DS18B20
Sensor  DS18B20 waterproof berfungsi  untuk mengukur  temperatur  atau  suhu  yang  dapat dibaca  oleh  mikrokontroler.  Sensor  DS18B20 adalah  sensor  digital  sehingga  tidak  dibutukan rangkaian  ADC,  fitur  tahan  air,  tingkat  akurasi dan  kecepatan  pengukuran  suhu  memiliki kestabilan  yang  lebih  presisi  membuat  sensor DS18B20 lebih unggul dibandingkan sensor suhu lainnya.

## Gambar 8. Sensor Suhu DS18B20
i. Sensor PH SEN0160
Sensor PH SEN0160 berfungsi untuk mengukur kadar keasaman pada air kolam. PH berskala dari 0 hingga 14. Jika nilai PH pada air kolam kurang dari 7, maka air kolam tersebut bersifat asam, jika nilai  PH  pada  air  kolam  lebih  dari  7,  maka  air kolam tersebut bersifat basa[10]. Pada perangkat Sensor  PH  SEN0160  memiliki  keluaran  10bit data [11].

## Gambar 9. Sensor Suhu SEN0160

## C. Perancangan Alat Monitoring
Berikut adalah penjelasan dari perancangan sistem monitoring pada kolam ikan
• Koneksi  NodeMCU  ESP8266  dengan  Sensor PH SEN0161
Kabel  5V  pada  Sensor  PH  disambungkan  ke Pin  VU  (5V)  pada  NodeMCU  ESP8266
(merah), Kabel Ground pada sensor PH disam- bungkan  ke  Pin  Ground  NodeMCU  ESP8266 (hitam),  kemudian  Kabel  Analog  pada  sensor PH disambungkan ke Pin A0 pada NodeMCU EPS8266 (kuning).
• Koneksi  NodeMCU  ESP8266  dengan  Sensor Suhu DS18B20
Kabel  VCC  pada  sensor  DS18B20  dihub- ungkan ke Pin 3.3V pada NodeMCU ESP8266 (merah), Kabel  Ground pada sensor DS18B20 dihubungkan  ke  Pin  Ground  NodeMCU ESP8266  (hitam),  Kabel  Data  pada  sensor DS18B20  dihubungkan  ke  Digital  Pin  4  (D4) pada NodeMCU ESP8266.
Gambar 10. Wiring sistem monitoring

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Perancangan Alat
• Perancangan Sistem PLTS
Pada  alat  ini  menerapkan  sistem  PLTS  Off-Grid yang terdiri dari beberapa komponen penting agar dapat berfungsi secara baik, diantaranya yaitu satu buah panel surya (PV) berjenis polycrystalline 100Wp, selanjutnya PV  disambungkan  pada  MCB  sebagai  komponen proteksi dari arus berlebih yang keluar dari PV setelah itu akan disambungkan pada SCC PWM 30A yang ber- fungsi sebagai pengatur charging dan discharging bat- erai  12V  70Ah,  lalu  batrai  akan  disambungkan  pada MCB yang selanjutnya MCB akan disambungkan pada inverter  500W,  setelah  itu  sebelum  inverter  disam- bungkan pada beban, inverter akan di sambungkan pada MCB sebagai komponen proteksi [4].
Berikut merupakan perhitungan spesifikasi pada sistem PLTS off-Grid :
Diketahui beban aerator berspesifikasi 25Watt = 25W/jam x 24 Jam = 600Watt/hari
a. Panel Surya
Total beban perhari waktu efektif sinar matahari = 600𝑊 6𝐽𝑎𝑚 = 100Wp
b. Baterai
= 12V x 70Ah
= 840Watt x Dod 80%
= 672Watt
c. Kebutuhan baterai
Konsumsi Daya sehari / Spesifikasi Baterai
= 600Watt/hari : 12Volt x 70Ah = 0,71  1 buah baterai (Dibulatkan)
d. Inverter
Menggunakan Inverter output 500Watt
e. Solar Charge Controller = Isc Panel x Jumlah panel
= 6,32A x 1
= 6,32A  SCC 10A
( Pada PLTS ini  menggunakan SCC PWM 30A )
Gambar 3. Rangkaian PLTS pada panel box
Gambar 4. Hasil Pemasangan Panel surya
• Sistem Monitoring Sistem monitoring kualitas air dan daya aerator tersusun  atas  komponen  elektronika  berupa mikrokontroler  NodeMCU  ESP8266,  Sensor PH  SEN0161,  danSensor  suhu  DS18B20. Komponen  ini  dirangkai  dan  dikemas  dalam sebuah  boks  plastik  berwarna  hitam  dengan dimensi  panjang  x  lebar  x  tinggi  =  18,5  cm  x 11,2 cm x 6 cm.

## Gambar 6. Tampak dalam Sistem Monitoring

## B. Pengujian
a. Sistem PLTS
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah sistem  PLTS  Off-Grid  bekerja  dengan  normal  dalam mensuplai  daya  untuk  alat  aerator  dengan  monitoring kolam  ikan.  Metodepengujian  yang  digunakan  adalah pengamatan  langsung  secara  fungsional  pada  kompo- nen  utama  seperti  panel  surya,  SCC,  baterai,  dan  in- verter.  Batasan  dalam  pengujian  ini yaitu  daya  penge- luaran pada panel dilihat dariWattmeter output PV dan SCC.
JamPerhitungan perkiraan lama waktu pengisian batrai 12V 70Ah
• Lama Pengisian
= 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 ÷
𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 = (12 𝑉 𝑥 70 𝐴ℎ)/100𝑊𝑝 = 840𝑊ℎ/100𝑊𝑝 = 8,4 Jam
Jadi  perkiraan  pengisian  batrai  12V  70Ah  agar  penuh adalah selama 8 jam 40 menit.
Pada pengujian data real plts dilakukan setiap 15 menit sekali, yang dimulai dari pukul 08:00 WIB sam- pai dengan pukul 16:00 WIB untuk pengisian baterai 12V 70A.

## Tabel 2. Data real PLTS Off-Grid hari 1
Jam PV Baterai Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) 8:00 24,4 12,1 2,02 23,5 12,07 1,95 8:15 25,4 12,2 2,08 21,8 12,09 1,8 8:30 25,9 12,23 2,12 22,4 12,17 1,84 8:45 27,9 12,3 2,27 22,4 12,05 1,86 09.00 27,8 12,1 2,3 23,2 12,09 1,9 09.15 30,5 12,2 2,62 28,9 12,13 2,38 09.30 48,3 12,33 3,93 46,5 12,22 3,79 09.45 52,3 12,26 4,23 50,5 12,18 4,1 10.00 59,8 12,38 4,79 58,3 12,29 4,74 10.15 51,6 12,37 4,2 48,8 12,29 4 10.30 59,5 12,45 4,82 55,1 12,30 4,52 10.45 57,1 12,41 4,51 51,3 12,27 4,42 11.00 49,2 12,33 3,98 48 12,22 3,88 11.15 63,8 12,83 4,99 62,4 12,63 4,94
Jam PV Baterai Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) 11.30 65,9 12,87 5,15 64,7 12,71 5,11 11.45 65,9 12,84 5,13 64,7 12,72 5,09 12.00 66,0 12,76 5,17 65,0 12,69 5,12 12.15 70,9 12,91 5,49 70,0 12,8 5,47 12.30 71,2 12,97 5,49 70,0 12,86 5,44 12.45 70,5 12,92 5,46 69,7 12,89 5,41 13.00 74,2 13 5,71 73,7 12,95 5,69 13.15 74,2 13,01 5,7 73,5 12,98 5,66 13.30 69,6 12,84 5,42 68,7 12,77 5,38 13.45 68,8 12,86 5,35 67,6 12,73 5,31 14.00 62,2 12,79 4,86 60,9 12,64 4,82 14.15 62,8 12,81 4,9 62,1 12,73 4,88 14.30 54,2 12,76 4,25 53,1 12,62 4,21 14.45 51,4 12,72 4,04 50,7 12,62 4,02 15.00 50,4 12,6 4 49,7 12,56 3,96 15:15 50,1 12,58 3,98 49,3 12,51 3,94 15:30 37,5 12,41 3,02 35,5 12,38 2,87 15:45 36,7 12,37 2,97 35,7 12,34 2,89 16:00 35,8 12,22 2,93 34,4 12,2 2,82 Max 74,2 13,01 5,71 73,7 12,98 5,69 Min 24,4 12,10 2,02 21,8 12,05 1,80 Rata - Rata 52,8 12,57 4,18 51,0 12,48 4,07 Daya Perhari 458,79
Pada  tabel  2.  tegangan  rata-rata  output  yang dihasilkan  PV  100Wp  pada  hari  pertama  adalah 12,57Volt,  daya  rata  rata  sebesar  52,8Watt,  serta  arus rata-rata  yang  dihasilkan  sebesar  4,18Ampere.  Se- dangkan  pada  tegangan  output  SCC  PWM  dihasilkan tegangan  rata-rata  sebesar  12,48Volt,  daya  rata-rata 51,0Watt, serta arus rata-rata 4,07Ampere. Pada output PV  dan  output  SCC  memiliki  tegangan  tertinggi  pada pukul 13:00, dan terendah berada pada pukul 08:00, dan untuk daya yang dihasilkan  pada  hari  pertama  sebesar 458,79Watt.

## Tabel 3. data real PLTS Off-Grid hari 2
Jam PV Baterai Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) 8:00 25,1 12,3 2,04 24,6 12,26 2,01 8:15 25,2 12,31 2,05 24,7 12,28 2,01 8:30 26,2 12,28 2,13 25,2 12,28 2,05 8:45 25,7 12,3 2,09 24,6 12,17 2,02 09.00 26,3 12,22 2,15 23,2 12,21 2,63 09.15 32,9 12,2 2,7 28,9 12,19 2,58 09.30 38,3 12,37 3,1 46,5 12,22 2,9
Jam PV Baterai Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) Daya (W) Tegangan (V) Arus (I) 09.45 52,2 12,35 4,23 50,5 12,29 3,16 10.00 59,3 12,38 4,79 58,3 12,24 3,64 10.15 52,0 12,37 4,2 48,8 12,32 4 10.30 59,3 12,5 4,74 55,1 12,48 4,54 10.45 65,1 13,1 4,97 51,3 12,81 4,72 11.00 67,0 13,3 5,04 48 12,91 4,96 11.15 66,6 13,3 5,01 62,4 12,87 4,94 11.30 72,4 14,3 5,06 64,7 12,87 4,97 11.45 74,5 14,3 5,21 65,8 12,86 5,12 12.00 71,5 14,3 5 64,2 12,87 4,99 12.15 71,9 14,2 5,06 63,3 12,89 4,91 12.30 74,2 14,4 5,15 65,8 13,01 5,06 12.45 75,0 14,4 5,21 67,3 13,01 5,17 13.00 81,1 14,4 5,63 73,1 13,1 5,58 13.15 79,6 14,4 5,53 63,6 13,17 4,83 13.30 59,7 13,7 4,36 56,1 13,1 4,28 13.45 57,3 13,24 4,33 50,9 13,09 3,89 14.00 38,2 12,7 3,01 34,1 12,4 2,75 14.15 53,3 12,7 4,2 60,6 12,42 4,88 14.30 44,7 12,76 3,5 53,1 12,62 4,21 14.45 44,8 12,72 3,52 50,7 12,62 4,02 15.00 41,5 12,68 3,27 49,7 12,56 3,96 15:15 39,9 12,55 3,18 49,3 12,51 3,94 15:30 39,2 12,41 3,16 35,5 12,38 2,87 15:45 36,7 12,37 2,97 35,5 12,29 2,89 16:00 36,0 12,26 2,94 34,3 12,18 2,82 Max 81,1 14,40 5,63 73,1 13,17 5,58 Min 25,1 12,20 2,04 23,2 12,17 2,01 Rata - Rata 51,9 13,03 3,93 48,8 12,59 3,86 Daya Perhari 439,07
Pada  tabel  3.  tegangan  rata-rata  output  yang dihasilkan  PV  100Wp  pada  hari  kedua  adalah 13,03Volt,  daya  rata  rata  sebesar  51,9Watt,  serta  arus rata-rata  yang  dihasilkan  sebesar  3,93Ampere.  Se- dangkan  pada  tegangan  output  SCC  PWM  dihasilkan tegangan  rata-rata  sebesar  12,59Volt,  daya  rata-rata 48,8Watt, serta arus rata-rata 3,86Ampere. Pada output PV  dan  output  SCC  memiliki  tegangan  tertinggi  pada pukul 13:00, dan terendah berada pada pukul 08:00, dan untuk  daya  yang  dihasilkan  pada  hari  kedua  sebesar 439,07Watt,  dimana  beban  aerator  dalam  24  jam membutuhkan daya sebesar 406,6Watt, sedangkan daya yang  mampu  dihasilkan  pv  100Wp  dihari  pertama 458,79Watt dan dihari kedua sebesar 439,0Watt, untuk
itu  sistem  PLTS  off-grid  100Wp  ini  dapat  digunakan pada beban aerator selama 24 jam penuh
• Besaran daya real alat
Tabel 4. Data real aerator selama 24 jam Waktu Beban (V) Arus (I) Daya (W) 1 225 0,127 15,8 2 225 0,129 16,9 3 225 0,13 17 4 225 0,125 17 5 225 0,127 16,9 6 225 0,127 17 7 226 0,127 17 8 226 0,127 17 9 225 0,127 17 10 225 0,127 17 11 225 0,127 17 12 225 0,127 17 13 225 0,127 17 14 226 0,127 17 15 225 0,127 17 16 225 0,127 17 17 225 0,127 17 18 225 0,127 17 19 225 0,127 17 20 225 0,127 17 21 225 0,127 17 22 225 0,127 17 23 225 0,127 17 24 225 0,127 17 Rata-Rata 225,242 0,127 16,942 Daya perhari 406,6
Dalam  data  pengukuran  real  aerator  per  satu  jam, daya cenderung stabil di angka 17Watt dengan tegangan 225Volt dan arus 0,127Ampere, dan untuk pemakaian aerator selama 24 jam menggunakan daya 406,6Watt.

## • Uji pengisian baterai

## Tabel 5. Data pengisian baterai 12v 70AH
Waktu Tegangan Baterai Saat menerima sinar (V) 1 11,8
2 11,9
3 11,9 4 12,0 5 12,2
6 12,5 7 12,8
Waktu Tegangan Baterai Saat menerima sinar (V) 8 13,0 9 13,2
Berdasarkan  tabel  5.  pengambilan  data  dilakukan setiap 1 jam sekali, untuk baterai 12Volt 70Ah dianggap penuh  bila  tegangan  sudah  mencapai  13,2Volt.  Pada proses  pengisian  baterai  baterai  12Volt  70AH  dapat terisi penuh selama 8 Jam pengisian, namun hal ini juga dapat dipengaruhi oleh faktor cuaca.

## • Uji Ketahanan batrai
Tabel 6. Data uji ketahanan baterai untuk beban aerator
Waktu Baterai digunakan pada beban (V) 1 13,20 2 13,20 3 13,18 4 13,12 5 13,11 6 13,06 7 13,02 8 12,98 9 12,93 10 12,85 11 12,81 12 12,79 13 12,68 14 12,64 15 12,58 16 12,51 17 12,37 18 12,31 19 12,29 20 12,25 21 12,18 22 12,13 23 12,08 24 12,01
Berdasarkan hasil pengukuran pada tabel  6. baterai 12V  70AH  memiliki  tegangan  awal  13,20Volt  yang menandakan  baterai  tersebut  dalam  kondisi  penuh, setelah 24 jam digunakan untuk beban aerator 25Watt, baterai  tersebut  memiliki  tegangan  akhir  12,01Volt, yang  menandakan  batrai  tersebut  masih  memiliki  sisa tegangan  0,21Volt  tegangan  batrai  dinyatakan  lemah ketika tegangan telah mencapai 11,8Volt, sisa tegangan batrai  tersebut  yang  sebesar  0,21Volt  masih  dapat menyalakan  aerator  selama  kurang  lebih  3  jam.  Maka dari  itu  baterai  12Volt  70AH  pada  projek  ini  mampu memberi cadangan daya kurang lebih 27 jam.
Di  dalam  pengujian  ini  diharapkan  didapatkan perbedaan kondisi ikan pada saat menggunakan aerator dan tidak menggunakan aerator. Tujuan dari pengujian ini yaitu mengetahui seberapa pentingnya aerator untuk ikan dikolam. Pengujian dilakukan dengan memandingkan kolam dengan perbedaan kolam dengan menggunakan  aerator  dan  kolam  tanpa  menggunakan aerator.  Batasan  pada  pengujian  ini  adalah  pengaruh pemberian aerasi pada ikan.
a. Perbedaan perilaku ikan
Gambar 7. Perilaku ikan pada Kolam yang menggunakan Aerator
Gambar 8. Perilaku ikan pada Kolam yang tidak menggunakan Aerator
Pada  Gambar  7.  terlihat  bahwa  ikan  pada  kolam tanpa aerator cenderung muncul dipermukaan air, faktor yang  mempengaruhi  ikan  berenang  ke  permukaan adalah  kepadatan  jumlah  ikan  karena  Terlalu  banyak ikan  dalam  satu  akuarium  dapat  menyebabkan rendahnya kadar oksigen yang terlarut dalam air. Inilah sebabnya  ikan  menjadi  berenang  kepermukaan  untuk mendapat  oksigen  lebih  banyak  [5].  Rendahnya  kadar oksigen  yang  terlarut  dalam  air  dapat  menyebabkan ikan  mengalami  Hipoksia.  Hipoksia  merupakan kekurangan  oksigen  dan  aerasi  yang  membuat  ikan berenang  ke  permukaan  untuk  bernapas.[5]  Sehingga dapat  disimpulkan  bahwa  didalam  kolam  tidak memiliki kadar oksigen yang cukup didalam air kolam sehingga  ikan  perlu  berada  dipermukaan  air  untuk bernafas.  Sedangkan  pada  kolam  yang  menggunakan aerator  ikan  cenderung  berenang  didasar  kolam,  dan jarang berada dipermukaan air. Bisa disimpulkan bahwa kolam  yang  menggunakan  aerator  memiliki  kadar oksigen  yang  cukup  didalam  air  kolam  sehingga  ikan bisa bernafas di dasar kolam, oleh karena itu ikan tidak berenang kepermukaan untuk bernafas.
Kualitas Air Kolam Ikan Hias Berukuran Kecil

## b. Populasi ikan dalam 1 minggu

## Gambar 9. Grafik penurunan populasi ikan dalam 1 minggu
Dari  Gambar  9.  grafik  berhasil  dibuktikan  bahwa dibutuhkan kelarutan oksigen didalam air kolam untuk menunjang  kehidupan  ikan.  Aerator  berfungsi  untuk melarutkan  oksigen  didalam  kolam.  Jumlah  ikan yang terdapat pada masing-masing kolam yaitu sebanyak 35 ekor.  Dari  data  yang  didapat  pada  kolam  yang  tidak menggunakan  aerator  terjadi  penurunan  populasi  ikan sebesar  88,6%  dalam  waktu  pengujian  1  minggu.  Hal ini disebabkan karena tidak cukupnya kandungan oksi- gen terlarut di air sehingga ikan akan mengalami Hipok- sia  atau  kekurangan  oksigen  yang  menyebabkan  ke- matian.  Sedangkan,  pada  kolam  yang  menggunakan aerator terjadi penurunan populasi yaitu sebesar 22,9% selama pengujian dalam waktu 1 minggu. Faktor yang bisa menjadi penyebab kematian ikan meskipun sudah mendapat  pasokan  kadar  oksigen  yang  cukup,  Contoh faktor  eksternal  yang  mempengaruhi  kematian  ikan adalah  tingkat  kepadatan  ikan  didalam  kolam  yang tinggi  atau  ikan  tidak  dapat  beradaptasi  pada  ling- kungan.
• Pengaruh Aerator Terhadap Kualitas Kolam Di  dalam  pengujian  ini  diharapkan  dapat mengetahui perbandingan pengaruh aerator ter- hadap kualitas air kolam. Tujuan pengujian ini adalah  mengetahui  pengaruh  aerator  terhadap kualitas  air. Kualitas  air  sangat berperan pent- ing dalam menunjang laju pertumbuhan dan ke- langsungan  hidup  ikan  hias.[2]  Pengujian  dil- akukan  dengan  memandingkan  kolam  dengan perbedaan kolam dengan menggunakan aerator dan kolam tanpa menggunakan aerator. Batasan Kualitas air yang diukur adalah PH dan Suhu.
Gambar 10. Grafik perbandingan PH kolam
Pada Gambar 10. merupakan grafik pembacaan PH hari pertama selama 24 jam, pada grafik tersebut terlihat bahwa PH yang terukur pada kolam yang menggunakan aerator memiliki PH 8,44% lebih tinggi dari pada kolam yang  tidak  menggunakan  aerator.  Dari  data  diatas  ko- lam dengan kadar oksigen yang lebih tinggi cenderung memiliki  kadar  PH  yang  lebih  basa.  Pada  sore  hingga malam PH dari kedua kolam terlihat memiliki kemiri- pan data PH.

## Gambar 11. Grafik perbandingan Suhu kolam
Pada Gambar 11. merupakan grafik pembacaan suhu hari pertama selama 24 jam, pada grafik tersebut terlihat bahwa  suhu  yang  terukur  pada  siang  hari  kolam  yang menggunakan aerator memiliki suhu yang lebih rendah sebesar  3%  dari  pada  kolam  yang  tidak  menggunakan aerator.  Dapat  disimpulkan  bahwa  aerator  dapat  ber- fungsi untuk mendinginkan suhu kolam pada siang hari. Sedangkan suhu yang terbaca diwaktu malam dan pagi memiliki data yang serupa.

## Gambar 12. Grafik perbandingan Suhu kolam
Gambar 12. merupakan grafik pembacaan rata-rata PH dalam  1  minggu  pengujian,  dapat  dilihat  pada  kolam yang menggunakan aerator memiliki PH yang stabil da- lam waktu 1 minggu yaitu dengan rata-rata PH sebesar 7.56, sedangkan pada kolam tanpa menggunakan aera- tor kadar PH air mengalami penurunan dari hari ke hari yaitu dari 7,45 pada hari pertama menjadi 6,39 pada hari ketujuh,  atau  terjadi  penurunan  sebesar  14,22%.  Pada kolam  yang  tidak  menggunakan  aerator  memiliki  PH rata-rata  sebesar  6,93.  Maka  bisa  disimpulkan  bahwa
aerator dapat berfungsi untuk menstabilkan PH air dida- lam kolam.
• Pengiriman Data ke Server Thingspeak
Untuk pengujian pengiriman data dari ESP8266 ke Server Thingspeak, yaitu dengan mengecek waktu up- date data terakhir dengan waktu yang tertampil di jam saat  ini  dan  nilai  pembacaan  bisa  tertampil  di  Thing- speak dan tidak menunjukan angka yang anomali atau error.

## Gambar 13. Tampilan Dashboard Thingspeak
Dapat  dilihat  update  data  terakhir  di  jam  15:15:28 dan jam pada laptop menujukan jam 15:15, maka pada pengujian  pengiriman  data  maka  terbukti  terkirim secara real time. Selain itu, angka pembacaan sensor PH dan  Suhu  dapat  tertampil  pada  dashboard  Thingspeak dan tidak menujukan angka yang anomali atau error.
• Pengembangan Produk
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan penelitian dapat dikembangkan lebih lanjut, contohnya yaitu  mengganti  aerator  dengan  spesfikasi  yang  lebih besar supaya bisa digunakan pada kolam yang lebih be- sar.  Spesifikasi  yang  telah  dihitung  di  penelitian  ini dapat  digunakan  sebagai  referensi  untuk  perhitungan kebutuhan  PLTS,  pada  perhitungan  yang  telah  dil- akukan  menggunakan  aerator  sebesar  20watt  memer- lukan  PLTS  minimum  100Wp  dengan  asumsi  lama penyinaran  matahari  rata-rata  selama  8  jam,  dan  dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan rasio penamba- han  setiap  kenaikan  1watt  yaitu  dibutuhkan  penamba- han 5Wp panel surya.
Sedangkan  untuk  baterai  direkomendasikan  untuk menggunakan  baterai  yang  bisa  menyuplai  kebutuhan listrik aerator selama 2 hari. Hal ini dikarenakan ketid- akpastian  cuaca  yang  tidak  dapat  diprediksi,  apabila pada  satu  hari  panel  tidak  memproduksi  listrik  maka masih ada cadangan baterai yang bisa dipakai, sehingga aerator tidak akan mati karena panel tidak memproduksi listrik pada hari sebelumnya. Pada penelitian yang telah dilakukan  untuk  mensuplai  kebutuhan  listrik  aerator sebesar  25watt  dibutuhkan  baterai  sebesar  70AH,  dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan rasio penamba- han kapasitas baterai setiap kenaikan 1watt yaitu dibu- tuhkan penambahan 3,5AH baterai.
Penelitian  yang  telah  dilakukan  masih  jauh  dari kata sempurna, oleh sebab itu pada penelitian ini masih dapat  dikembangkan  lebih  lanjut.  Pada  penelitian  ini
parameter  kualitas  air  yang  dimonitoring  adalah  suhu dan PH air, pada penelitian lebih lanjut maka bisa dit- ambahkan  parameter  kualitas  air  lainnya  seperti  dis- solve  oxygen,  TDS,  amonia,  atau  parameter  kualitas airnya. Selain itu pada penelitian ini terbatas pada pem- bacaan data secara manual, untuk penelitian lebih lanjut sebaiknya  bisa  ditambahkan  peringatan  dini  apabila kualitas air mulai memburuk.

## IV. K ESIMPULAN
Kapasitas  PV  100Wp  dapat  mensuplai  baterai dengan ukuran 70AH dalam waktu 8 jam pada kondisi terik/cerah. Baterai mampu menyalakan aerator selama 24 jam dalam artian harus terjadi proses charging setiap hari agar aerator dapat menyala terus menerus dan bat- erai beradapada tegangan 12,01V yang mampu menam- bah durasi meenyala aerator selama 3 jam apabila pada satu hari tidak mendapat cukup penyinaran matahari.
Pengaruh aerator terhadap tingkat PH dan Suhu pada kolam yang menggunakan aerator dibandingkan dengan kolam  yang  tidak  menggunakan  aerator  terjadi  perbe- daan PH lebih tinggi atau lebih basa pada kolam yang menggunakan aerator dengan rata-rata PH sebesar 7,56 sedangkan pada kolam yang tidak menggunakan aerator memeliki  PH  lebih  rendah  atau  lebih  asam  sebesar 8,44% dibandingkan dengan kolam yang menggunakan aerator  dengan  rata-rata  PH  sebesar  6,93.  Selain  itu pada  pengujian  selama  1  minggu  pada  kolam  yang menggunakan  aerator  memiliki  PH  yang  lebih  stabil yaitu  dengan  rata-rata  PH  dalam  satu  minggu  sebesar 7,56. Pada kolam yang tidak menggunakan aerator ter- lihat  terjadi  penurunan  PH  selama  1  minggu dari  7,45 menjadi 6,39.
Dengan  jumlah  ikan  pada  masing-masing  kolam sebanyak 35 ekor, dapat terlihat perbedaan ikan di ko- lam aerator lebih aktif dan tingkat kematian lebih ren- dah  dibandingkan  dengan  kolam  tanpa  aerator  yaitu 22,9%. Sedangkan pada kolam yang tidak menggunakan aerator  lebih pasif dan memiliki tingkat kematian 4 kali lebih besar yaitu sebesar 88,6%.

## D AFTAR P USTAKA
[1] D.  Oleh:  Yulianus,  and  M.  Pote,  “LAPORAN TUGAS  AKHIR  PERANCANGAN  AERATOR OTOMATIS  DENGAN  CONTROL  PLC  DI PETERNAKAN IKAN NILA MINA RAYA.”
[2] B. Hari Purwoto, E. Penggunaan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Alternatif, M. F. Alimul, and I. Fahmi Huda,  “EFISIENSI  PENGGUNAAN  PANEL
SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF.”
[3] A. S. Nur Chairat, “Sosialisasi Pemanfaatan Tenaga Surya  Sebagai  Sumber  Energi  Listrik  Di  Desa  Ci- herang Pondok, Kabupaten Bogor,” TERANG , vol. 2, no.  2,  pp.  109–116,  Jun.  2020,  doi:  10.33322/ter- ang.v2i2.403.
[4] R. Nandika and P. Gunoto, “PEMANFAATAN SEL SURYA  50  Wp  PADA  LAMPU  PENERANGAN RUMAH TANGGA DI DAERAH HINTERLAND,” Sigma Teknika , vol. 1, no. 2, pp. 185–195, 2018.
[5] T. Supriyono, M. Ramandani, H. Soemantri, B. Per- juangan  Karawang,  and  J.  Waluyu  Sirnabaya Teluk Jambe  Timur  Karawang,  “M  UNIVERSITAS BUANA PERJUANGAN K A R A W A N G J U R N  A  L  X  UJI  PERFORMANSI  SOLAR  PANEL KAPASITAS 100 WP,” vol. 2, no. 2, 2022, [Online]. Available: http://journal.ubpkarawang.ac.id./in- dex.PHp/JTMMX
[6] I. Bagus, P. Eka, P. Yuda, A. Natsir, D. I. Made, and
A.  Nrartha,  “RANCANG  BANGUN  SOLAR CHARGE  CONTROLLER  DENGAN  METODE MPPT
BERBASIS
MIKROKONTROLLER ARDUINO NANO [DESIGN OF SOLAR CHARGE CONTROLLER  WITH  MPPT  METHOD  BASED-
ON MICROCONTROLLER ARDUINO NANO].”
[7] D. Widjajanto et al. , “Estimasi Kondisi Muatan dan Kondisi  Kesehatan  Baterai  VRLA  dengan  Metode RVP (Estimation of VRLA Batery’s SOC and SOH Using SVR Method),” 2021.
[8] L. Halim,
“PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI  AWAL  SOLAR  INVERTER UNTUK  PEMBANGKIT  LISTRIK  TENAGA
SURYA  OFF  GRID,”  vol.  12,  no.  1,  2020,  doi: 10.24853/jurtek.12.1.31-38.
[9] I. Gunawan, T. Akbar, and M. G. Ilham, “Prototipe Penerapan Internet Of Things (Iot) Pada Monitoring Level Air Tandon Menggunakan Nodemcu Esp8266 Dan Blynk,” Jurnal Informatika dan Teknologi , vol.
3, no. 1, pp. 1–7, 2020.
[10] H. R. Fajrin, U. Zakiyyah, and K. Supriyadi, “ALAT PENGUKUR  PH  BERBASIS ARDUINO,” Medika Teknika : Jurnal Teknik Elektromedik Indonesia , vol.
1, no. 2, 2020, doi: 10.18196/mt.010207.
[11] G.  Yakin,  I.  Made,  S.  Wibawa,  and  I.  K.  Putra, “Rancang  Bangun  Alat  Pengukur  PH  Tanah Menggunakan  Sensor  PH  Meter  Modul  V1.1 SEN0161 Berbasis Arduino Uno Design of Soil PH Measuring Instruments Using PH Meter Sensor Mod- ule V1.1 SEN0161 Based on Arduino Uno,” 2021.
[12] Carol, “What Does it Mean When Fish Swim at the Top of the Aquarium?,” aquariumsPHere.com , Sep. 2021.